JPS6036829B2 - 復水処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ボィラ、タービンのスケール生成および腐食
を防止するために、復水中に存在する不純物質を除去す
る復水処理方法とその装置に関するものである。

一般に、復水脱塩装置には強酸性腸イオン交換樹脂のＨ
形と強塩基性陰イオン交換樹脂のＯＨ形とを混合して用
い、陽イオン交換樹脂が復水中のアンモニアで飽和した
時点で再生を行なうＨサイクル処理方法と：いま一つは
陽イオン交換樹脂が復水のアンモニアで破過したあとも
引き続いてアンモニァ形に置換した樹脂を利用して処理
を継続するＮＨ３サイクルの処理方法がある。

最近では、復水脱塩装置に再生薬剤の節約と、運転管理
の面から再生頻度の少ないＮ比サイクルの復水処理を採
用するところが多い。しかしながら、ＮＨ３サイクルの
運転においては、Ｈサイクルとは異なった種々の制限を
受けるために、装置が複雑となったり再生に長時間を要
するなどの欠点もあって、必ずしも完成された技術とは
言えないのが現状である。従来行なわれているＮ馬サイ
クルでは脱塩塔流入水のアンモニアが脱塩塔内で吸着除
去されることなくそのまま流出水に含まれてくるので、
再生脱塩塔に充填されている樹脂に不純物が残っている
と、これら不純物と復水中のアンモニアが反応して、樹
脂から不純物が溶離し、それが処理水に混つて、処理水
質を劣化させることになる。

例えば苛性ソーダで陰イオン交予期樹脂を再生するとき
に、若干の腸イオン交≠剣樹脂が苛性ソーダと接触して
Ｎａ形となり、これが通水工程で復水のアンモニアと反
応して処理水にＮａが漏出してくるのもその一例である
。このＮａ漏出を低減させる方法として、消石灰溶液を
通液する方法とかアンモニア水を利用する方法等が実用
化されているが、いずれも特殊な薬品を使用し、さらに
再生には長時間を要するなどの欠点があった。本発明は
、これら従来の復水脱塩方法の欠点を排除し、Ｈサイク
ルはもとよりＮＨ３サイクルの運転においても極めて高
純度の処理水を安定して得る有効な処理方法を提供する
ことを目的としている。

さらに、また本発明の他の目的は復水脱塩装置の再生剤
量を大中に低減させると共に維持管理を容易にすること
が可能な有効な処理方法とすることにある。

本発明は、賜イオン交去勢樹脂塔１、プレコート炉過機
３と温床式脱塩塔５からなる復水処理装置を用いて高圧
ポィラ復水を処理し、復水中の溶解固形物並びに懸濁物
質を除去する方法において、ボィラ起動時のように多量
の不純物を含む復水を処理する場合には、復水を粒状の
腸イオン交モ剣樹脂を充填した第１塔に通水し、次いで
粉末の陽、陰イオン交換樹脂を混合してプレコートした
第２塔のプレコート炉過機３へ通水して処理したあと、
引き続いて粒状のＨ形樹脂とＯＨ形樹脂を混合した混床
式樹脂層６のある第３塔の濠床式脱塩塔５へ直列に通水
して最終仕上げを行なうことを特徴としたものである。

通常ボィラ起動時に復水に含まれる懸濁物質の主成分は
鉄の酸化物となり、それらの約９０％はＨ形の陽イオン
交モ勢樹脂層２で吸着炉過作用によって除去される。樹
脂のイオン形によって濁質の除去率は異なり、ＮＨ４形
の樹脂はＨ形よりも１０〜２０％除去率が減少する。こ
のことから、第２塔流入復水の濁質濃度をできるだけ低
く保つためには、第１塔内樹脂のイオン形はＨ形が好ま
しい。第１塔の陽イオン交換樹脂塔２流出水には若干の
懸濁物質が含まれているが、それらは第２塔の粉末イオ
ン交≠期間脂をプレコートしたプレコート炉過機３でほ
ぼ完全に除去される。高濃度の不純物を含む復水を直接
粉末イオン交換樹脂のプレコート層４へ通水すると、プ
レコート炉過機３の差圧上昇が激しく、頻繁にプレコー
ト層４を更新しなければならず、そのつど高価な粉末イ
オン交換樹脂を補給するのは経済的とは言えなかった。
本発明のように第１塔での陽イオン交換樹脂塔１で不溶
性物質を大部分除去すると、第２塔のプレコート炉過機
３での単位重量のプレコート材当りの処理水量は著しく
増加すると共に、不溶性物質で汚染された第１塔は、単
純な水による逆洗あるいは、水と空気によるスクラビン
グによって濁費補促能力を回復させることができること
からも、復水処理装置の運転管理は大中に容易となるも
のである。そしてボィラ起動後、時間の経過につれて復
水処理装置へ流入する復水の純度が徐々に高まり、それ
に伴って、第２搭流出水の純度も上昇する。

このような平常時の運転に入ると、第２塔流出水の水質
測定によって、第２塔流出水がボィラ給水基準値を満足
した時点から第３塔の脱塩塔５への通水を停止して、復
水を第１塔と第２塔で処理する方法を彩用する。平常時
の運転においては、通水初期にＨ形であった第１塔内の
粒状樹脂はもとより、第２塔の粉末陽イオン交樹樹脂も
、通水量の増加に伴なつて次第にＮ比形に変わってくる
が、引き続き処理を継続してアンモニアサイクルの復水
処理を行うことができるものである。復水処理装置流入
復水の水質測定によって、流入復水に溶解固形物の増加
を検出した場合は、直ちに第２塔流出水を第３塔の濃床
式脱塩塔５へ通水する方法に切り替える。第３塔内の混
床は常時、Ｈ形とＯＨ形のイオン形で待機しているので
、本発明の方法によれば、大きな復水器漏洩事故による
溶解塩分の増加に対しても、十分に余裕をもって対処す
ることができるものである。塩分濃度が比較的小さい復
水器漏洩時には、第２塔の粉末混合樹脂のプレコート層
４のみでも処理可能であるが、安全を考えると、復水の
塩分濃度が上昇する場合には第３塔を利用する方法が好
ましい。本発明のいま一つの特徴は、連続的に復水を処
理することができることである。

即ち従来の混床式脱塩塔のみの一驚による復水処理装置
においては、樹脂の再生時には脱塩塔５への通水を一旦
停止しなければならなかったのであるが、本発明の方法
によると、弁の切り替えによって簡単に連続処理が可能
となるので、予備の脱塩塔を必要としない利点がある。
例えば、第１塔内の陽イオン交灘樹脂２を逆洗したり通
薬再生している間は、復水を第１塔をバイパスさせてま
す第２塔へ通水し、引き続き、必要な場合は第３塔へ通
水して処理を行なうことができる。第２塔がプレコート
層を更新しているときは、復水を第１塔から第３塔へ通
水して処理し、また、第３塔の再生を平常時に行えば、
第３塔内樹脂の再生による復水処理の中断もなく連続的
に運転処理することが可能となる。本発明の図示例での
一実施態様では、陽イオン交千剣樹脂層２のある陽イオ
ン交干鰯樹脂塔１、プレコート炉過層４のあるプレコー
ト炉過機３、混床式樹脂層６のある温床式脱塩塔５、と
を弁のある配管経路で直列に連結した復水処理装置にお
いて、この配管経路にそれぞれ流入復水水質監視計Ｍｉ
、プレコート炉過機流出水水質監視計Ｍｃ、混床式脱塩
塔流出水水質監視計Ｍｅ及び弁７，８，９，１０，１１
，１２，１３，１４，１５，１６，１７が配備されてい
る。

一般に、復水脱塩装置においては、被処理水を複数系列
の処理装置に分割して通水するのが普通である。本発明
の方法においても同様に複数個の処理系列を有している
が、他の系列は省略して、ここでは１系列のみを図示し
てある。しかしてボィラ起動時においては、弁７を通り
流入復水水質監視計Ｍｉで水質をチェックされた復水は
、弁８を経て陽イオン交モ期樹脂塔１に導入され、腸イ
オン交換樹脂層２を通過する間に吸着炉過作用によって
懸濁物質と陽イオンが除去されたのち、弁９，１１を経
てプレコート炉過機３に導入される。

粉末の陽、陰イオン交モ期樹脂炉過層となるプレコート
層４を通ったあと、水質監視計Ｍｃで水質測定され、引
き続いて弁１２，１５から泥床式脱塩塔５に入り、水質
監視計Ｍｅで水質検定を受け、弁１６より系外へ導出さ
れる。第１塔の腸イオン交モ剣樹脂塔１の差圧が設定値
を越えたり、塔内樹脂層２の汚染が進むと、弁８，９を
閉じ、弁１０を開いて復水を第１塔をバイパスさせて第
２塔へ通水する。第１図には再生方法を図示していない
が、塔内再生もしくは搭外再生装置を利用して、第１塔
内の汚染された樹脂層２を逆洗、スクラビング、あるい
は、錫酸通薬などの再生を行なったあと、弁１０を閉じ
、弁８，９を開いて、再び通水工程に戻る。このように
して、第１塔内樹脂の再生中においても、復水処理装置
の運転を停止することなく、連続して処理することが可
能なものである。この場合第１塔内の樹脂がＨ形の場合
には、流入復水中の鉄酸化物の約９０％は第１塔で除去
され、Ｎ比形の樹脂では７０〜８０％の懸濁粒子が除去
される。次にボィラ起動後、次第に流入復水純度が上昇
し、それに伴って第２塔流出水純度も高まってくるが、
水質監視計Ｍｃによって第２塔流出水水質がボィラ給水
基準値を満足するのを確認したら、弁１５，１６を閉じ
、弁１３，１７を開いて第３塔をバイパスさせて復水処
理を行なう平常時の運転に移行する。

平常時の運転においては、第１塔、及び第２※共に、Ｈ
サイクルでも、あるいはＮＡサイクルのいずれの処理方
式を任意に採用することができる。平常時に第１塔を再
生する場合は、復水は第２塔のみで処理される。また、
第２塔のプレコート層４を更新する場合は、弁１１，１
２，１７を閉じ、弁１４，１５，１６を開いて、復水を
一時的に第１塔から第３塔へ通し、第２塔のプレコート
操作が完了したら元へ復帰させて、第１塔から第２塔へ
の通水方法をとる。第２塔のプレコート操作に関しては
図面には示していないが、常法によって、粉末の陽、陰
イオン交換樹脂を水中で混合したスラリーをプレコート
支持体に楠促させてプレコート層を形成させる。なお前
記流入復水水質監視計Ｍｉによって、流入復水中に熔解
塩分の増加を検出したら、直ちに弁１３，１７を閉じ、
弁１５．，１６を開いて第２塔流出水を第３塔の混床式
脱塩塔５へ通して処理を継続するようにするのが合理的
である。第３塔の温床式樹脂層６の再生に関しては、特
に図に示してはいないが、塔内再生もしくは繁外再生方
式のいずれの方法によっても実施でき、その方法は通常
のＨサイクル復水処理装置で行なわれている方法に準じ
てよく、特殊な薬品とか混合樹脂の厳密な分離は必要と
しない。

また、再生時期は、第３塔が待機の状態にあるときを選
ぶと、第３塔の再生のために復水処理装置の運転を停止
する必要もない。本発明の方法によると、平常時におい
ては、不純物含有量の極めて少ない粒状樹脂層と粉末樹
脂プレコート層を通して復水処理を行なうので、Ｈサイ
クルはもとよりアンモニアサイクルの運転においても特
殊な薬品と再生操作なしで、高純度の処理水を得ること
ができるものである。

以上述べたように、本発明の方法によれば、ボィラ起動
時と復水器漏洩時のような復水純度の低し、場合には、
腸イオン交予期樹脂層と粉末イオン交換樹脂炉過層と濠
床式樹脂層の直列処理によって、また、復水純度の高い
平常時には、温床塔を除いた２段処理によって連続的に
復水処理を行ない処理能率を著しく高めることができ、
復水処理装置の再生薬剤の使用を大中に減少でき運転維
持管理も容易となると共に、従来の復水脱塩方法の欠点
を排除し、ＨサイクルはもとよりＮＨ３サイクルの運転
においても極めて高純度の処理水を安定して大量に得ら
れ処理コストも経済的にできる利益がある。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の一実施態様を示す系統説明図である。 １……腸イオン交予期樹脂塔、２……陽イオン交換樹脂
層、３・…・・プレコート炉過機、４・・・・・・プレ
コート炉過層、５…・・・混床式脱塩塔、６・・・・・
・混床式樹脂層、７，８，９，１０，１１，１２，１３
，１４，１５，１６，１７・・・・・・弁、Ｍｉ・・・
・・・流入復水水質監視計、Ｍｃ・・・・・・プレコー
ト炉過機流出水水質監視計、Ｍｅ・・・・・・濠床式脱
塩塔流出水水質監視計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粉末イオン交換樹脂をプレコートしたプレコート濾
   過機と粒状イオン交換樹脂を充填したイオン交換樹脂塔
   にボイラ復水を通して復水中の不純物を除去する復水処
   理工程において復水中の不純物量が少ない平常時には、
   復水を粒状陽イオン交換樹脂を充填した第１塔へ通して
   処理する吸着濾過工程と、引き続いて粉末の陽イオン交
   換樹脂と陰イオン交換樹脂とを混合してプレコートした
   第２塔のプレコート濾過機へ直列に通水して処理するプ
   レコート濾過工程と、復水中の不純物量が比較的多いボ
   イラ起動時あるいは復水器漏洩時には、前記第１塔と第
   ２塔で処理された復水を、粒状の陽イオン交換樹脂と陰
   イオン交換樹脂を混合して充填した第３塔の混合式脱塩
   塔へ通水して処理する脱塩工程とからなる復水処理方法
   。 ２ 前記吸着濾過工程が、Ｈ形若しくはＮＨ＿４形の陽
   イオン交換樹脂を充填された第１塔で行なわれるもので
   あり、またプレコート濾過工程が、Ｈ形とＯＨ形との組
   合せ或いはＮＨ＿４形とＯＨ形との組合せとの混合床の
   ある第２塔で行なわれるものであつて、且つ、前記脱塩
   工程が、Ｈ形の陽イオン交換樹脂とＯＨ形の陰イオン交
   換樹脂との混合床で処理されるものである特許請求の範
   囲第１項記載の復水処理方法。 ３ 前記プレコート濾過工程が、その第１塔内樹脂を逆
   洗又は通薬再生している間は、復水を吸着濾過工程を経
   ないで単独で処理するか、もしくは、脱塩工程と直列的
   に併用して行なわれるものである特許請求の範囲第１項
   、又は第２項記載の復水処理方法。 ４ 前記プレコート濾過工程が、新しい濾過助材をプレ
   コートしている間は、第２塔をバイパスして、復水を吸
   着濾過工程から脱塩工程を経て処理する特許請求の範囲
   第１項又は、第２項記載の復水処理方法。 ５ 前記脱塩工程が、その脱塩塔内樹脂の再生中には、
   復水を脱塩工程を経ないで吸着濾過工程とプレコート濾
   過工程とで処理して実質的な復水処理工程から省略され
   るものである特許請求の範囲第１項、又は第２項記載の
   復水処理方法。